Ed Lou vrea să salveze Pământul de un asteroid ucigaș.
Sau, cel puțin dacă o piatră spațială mare se află pe drumul nostru, dr. Lu, un fost astronaut NASA cu un doctorat în fizică aplicată, vrea să o găsească înainte să ne lovească. Da, sperăm că există ani de avertizare prealabilă și oportunități umane. Pentru a-i distrage atenția..
Marți, Fundația B612, o organizație non-profit pe care Dr. Lu a ajutat-o să descopere, a anunțat descoperirea a peste 100 de asteroizi. (Numele fundației este numit după cartea pentru copii „Prințul stelelor” de Antoine de Saint-Exupery. B612 este asteroidul personajului principal.)
Nu se observă în sine. Noi asteroizi sunt raportați în mod constant de către SkyWatchers din întreaga lume. Aceasta include amatori cu telescoape din curte și sondaje robotizate care scanează în mod sistematic cerul nopții.
În special, B612 nu a construit un nou telescop și nu a făcut noi observații cu un telescop existent. În schimb, cercetătorii finanțați de B612 și-au pus puterea lor de calcul de ultimă generație în imagini cu mulți ani în urmă (NOIRLab) pentru a ecraniza asteroizii din 68 de miliarde de puncte de lumină cosmică. ) Aplicabil la 412.000 de copii din arhiva digitală. Va fi surprins în imagine.
„Acesta este un mod modern de a face astronomie” a spus dr. Lou.
Studiul adaugă la Eforturile de „Apărare Planetară” ale NASA și ale altor organizații In lume.
Astăzi, doar aproximativ 40% din cei 25.000 de asteroizi din apropierea Pământului estimați cu peste 460 de picioare în diametru au fost descoperiți. Restul de 60 la sută (aproximativ 15.000 de roci cosmice, fiecare dintre acestea ar putea elibera sute de milioane de tone de energie echivalentă TNT într-o coliziune cu Pământul) rămân nedetectate.
B612 a colaborat cu Joachim Moeyens, un student absolvent la Universitatea din Washington, și Mario Juric, consilierul său academic, profesor de astronomie. Ei și colegii de la Institutul de Cercetare a Concentrației Datelor de Astrofizică și Cosmologie al Universității nu numai că identifică puncte de lumină care pot fi asteroizi, dar identifică și puncte de lumină în imaginile capturate. Am dezvoltat un algoritm care poate examina imagini astronomice. Diferite nopți sunt de fapt același asteroid.
În esență, cercetătorii au dezvoltat modalități de a descoperi ceea ce a fost deja văzut, dar nu a fost observat.
Asteroizii sunt de obicei descoperiți atunci când aceeași parte a cerului este fotografiată de mai multe ori în timpul nopții. Banda cerului nopții conține multe puncte de lumină. Stelele și galaxiile îndepărtate rămân în același aranjament. Cu toate acestea, obiectele mult mai apropiate din sistemul solar se mișcă rapid și poziția lor se schimbă în timpul nopții.
Astronomii numesc o serie de observații ale unui singur obiect în mișcare peste noapte „tracklet”. Trackletele oferă un indicator al mișcării unui obiect, indicând unde astronomii l-ar putea căuta în altă noapte. De asemenea, puteți căuta același obiect în imaginea veche.
Multe observații astronomice care nu fac parte dintr-o explorare sistematică a asteroizilor înregistrează în mod inevitabil asteroizii, ci doar la un singur moment și loc, mai degrabă decât observațiile multiple necesare pentru a crea un tracklet.
De exemplu, imaginile NOIRLab au fost realizate în principal de telescopul chilian Victor M. Blanco de 4 metri, ca parte a unui studiu de aproape o opteme din cerul nopții pentru a cartografi distribuția galaxiilor în univers.
Petele suplimentare de lumină au fost ignorate deoarece nu au fost studiate de astronomi. „Sunt doar date aleatorii ale imaginilor aleatorii ale cerului”, a spus dr. Lou.
Dar pentru Moeyens și Dr. Juric, un singur punct de lumină care nu este nici o stea, nici o galaxie este punctul de plecare pentru un algoritm pe care l-au numit recuperarea orbitală heliocentrică (THOR) fără piste.
Mișcarea unui asteroid este determinată cu precizie de legile gravitației. THOR construiește o traiectorie de testare corespunzătoare punctului de lumină observat, presupunând o anumită distanță și viteză. Apoi calculează unde va fi asteroidul noaptea următoare și noaptea dinainte. Dacă datele arată un punct de lumină, ar putea fi același asteroid. Dacă algoritmul poate lega 5 sau 6 observații pe parcursul mai multor săptămâni, acesta este un candidat promițător pentru descoperirea de asteroizi.
În principiu, există nenumărate traiectorii de testare care pot fi investigate, dar este nevoie de o eternitate nerealistă pentru a calcula. În realitate, asteroizii sunt grupați în jurul unei anumite orbite, așa că algoritmul trebuie să ia în considerare doar miile de posibilități atent selectate.
Totuși, calcularea a mii de orbite de testare pentru mii de potențiali asteroizi este o cantitate imensă de muncă de calcul. Dar odată cu apariția cloud computingului (o cantitate uriașă de putere de calcul și stocare de date distribuite pe internet), acest lucru a devenit posibil. Google a contribuit timp la acest efort pe platforma Google Cloud.
„Aceasta este una dintre cele mai tari aplicații pe care le-am văzut”, a declarat Scott Pembersey, director de inteligență artificială aplicată la Google.
Până acum, oamenii de știință au analizat aproximativ o opta parte din luna septembrie 2013 din arhiva NOIRLab. THOR a eliberat potențialul a 1.354 de asteroizi. Mulți dintre aceștia erau deja incluși în catalogul de asteroizi menținut de Centrul pentru Planete Minori al Uniunii Astronomice Internaționale. Unele dintre ele fuseseră observate înainte, dar numai peste noapte, iar Tracklet nu era suficient pentru a orbita cu încredere.
Minor Planet Center a identificat 104 obiecte drept noi descoperiri până acum. Arhiva NOIRLab conține date de șapte ani, ceea ce sugerează că există zeci de mii de asteroizi care așteaptă să fie descoperiți.
„Cred că este minunat,„, a spus Matthew Pain, directorul Minor Planet Center, care nu a fost implicat în dezvoltarea THOR. „Mi se pare foarte interesant acest lucru și, de asemenea, puteți folosi bine datele arhivate existente... “
Algoritmul este configurat în prezent să detecteze doar centurile majore de asteroizi cu orbite între Marte și Jupiter, nu asteroizii din apropierea Pământului care se pot ciocni cu Pământul. Asteroizii din apropierea Pământului sunt mai greu de identificat, deoarece se mișcă mai repede. Diferite observații ale aceluiași asteroid pot fi separate în continuare în funcție de timp și distanță, iar algoritmul trebuie să efectueze un număr mai mare de scăderi pentru a stabili o conexiune.
„Cu siguranță va funcționa”, a spus Moeyens. “Nu există niciun motiv pentru care să nu poți face asta. Chiar nu am avut ocazia să încerc.”
THOR nu numai că are capacitatea de a descoperi noi asteroizi din date vechi, dar poate și schimba observațiile viitoare. de exemplu, Observatorul Vera C. RubinCunoscut anterior sub numele de Large Synoptic Survey Telescope, este în prezent în construcție în Chile.
Finanțat de Fundația Națională pentru Știință, Observatorul Rubin folosește un telescop de 8,4 metri pentru a scana în mod repetat cerul nopții pentru a urmări lucrurile care se schimbă în timp.
O parte a misiunii observatorului este de a studia structura pe scară largă a universului și de a găsi stele îndepărtate care explodează, cunoscute și sub numele de supernove. În apropierea casei se găsesc și multe obiecte mai mici decât planetele care se rotesc în jurul sistemului solar.
Acum câțiva ani, unii oameni de știință au ajustat modelele de observare a telescopului lui Rubin pentru a identifica mai mulți asteroizi și pentru a identifica mai rapid asteroizii periculoși și nedescoperiți. Am făcut o sugestie. Dar această schimbare ar fi întârziat alte studii astronomice.
Dacă algoritmul THOR se dovedește că funcționează bine cu datele rubin, telescopul nu trebuie să scaneze aceeași parte a cerului de două ori pe timp de noapte, ci poate acoperi de două ori suprafața.
„Poate fi revoluționar în principiu, sau cel puțin foarte important”, a spus Zeljko Ivezic, directorul telescopului și autorul lucrării științifice care a explicat THOR și l-a testat pentru observații.
Dacă telescopul se poate întoarce în același loc pe cer la fiecare două nopți în loc de la fiecare patru nopți, poate fi util pentru alte studii, cum ar fi căutarea supernovelor.
„Acesta ar fi un alt efect al unui algoritm care nu are nimic de-a face cu asteroizii”, a spus dr. Ivezic. „Acesta este un bun exemplu al modului în care peisajele se schimbă. Ecosistemul științei se schimbă, pentru că software-ul nu a visat niciodată în urmă cu 20 sau 30 de ani, nici măcar gândindu-mă. Pentru că acum pot să fac ceea ce nu aveam... “
Pentru Dr. Lou, THOR oferă o modalitate diferită de a atinge aceleași obiective pe care le avea în urmă cu zece ani.
La acel moment, B612 se uita la proiecte ambițioase și mult mai costisitoare. Organizația non-profit plănuia să construiască, să lanseze și să opereze propriul telescop spațial numit Sentinel.
La acea vreme, Dr. Lou și alți lideri B612 erau nemulțumiți de ritmul lent al căutării unor roci cosmice periculoase. În 2005, Congresul a adoptat un ordin al NASA de a găsi și urmări 90% din asteroizii din apropierea Pământului cu un diametru de peste 460 de picioare până în 2020. Cu toate acestea, legiuitorii nu au oferit NASA finanțarea necesară pentru a-și îndeplini misiunea și s-a constatat că termenul limită este jumătate din acești asteroizi.
Strângerea a 450 de milioane de dolari în santinelele de subscriere de la donatori privați a fost dificilă pentru B612, mai ales că NASA se gândea la propriul telescop spațial pentru descoperirea de asteroizi.
Când Fundația Națională de Știință a aprobat construcția Observatorului Rubin, B612 a reevaluat planul. „Am fost capabili să pivotăm rapid și să spunem: „Care este o altă abordare pentru a rezolva problemele pe care trebuie să le rezolvăm?””, a spus dr. Lu…
Observatorul Rubin va face primele observații de testare în aproximativ un an și va începe să funcționeze în aproximativ doi ani. Potrivit dr. Ivezic, 10 ani de observații Rubin și alte explorări de asteroizi ar putea atinge în cele din urmă ținta de 90% a Congresului.
NASA își accelerează, de asemenea, eforturile de apărare planetară. Telescopul de asteroizi, numit NEO Surveyor, se află în stadiul de pre-proiectare, cu scopul de a fi lansat în 2026.
Și mai târziu în acest an, misiunea Double Asteroid Redirection Test va lovi un proiectil împotriva unui mic asteroid și va măsura cât de mult schimbă orbita asteroidului. Agenția Spațială Națională a Chinei lucrează la o misiune similară.
În cazul lui B612, în loc să concurați pentru un proiect de telescop care costă aproape 500 de milioane de dolari, puteți contribui la eforturi de cercetare mai ieftine precum THOR. Săptămâna trecută, a anunțat că a primit un grant de 1,3 milioane de dolari pentru a finanța cercetări suplimentare privind instrumentele de calcul bazate pe cloud pentru știința asteroizilor. Fundația a primit și granturi de la alți donatori în valoare de până la 1 milion de dolari din Tito’s Handmade Vodka.
B612 și Dr. Lou nu încearcă doar să salveze lumea chiar acum. „Suntem răspunsul la întrebarea trivială despre cum este asociată vodca cu asteroizii”, a spus el.
